Научная статья на тему 'Синтез и анализ спектров поглощения и флуоресценции замещенных 2-[4-(2 h-бензотриазол-2-ил)-3-гидроксифенил]-2,3-дигидро-1 Н-бензо[de]изохинолин-1,3-диона'

Синтез и анализ спектров поглощения и флуоресценции замещенных 2-[4-(2 h-бензотриазол-2-ил)-3-гидроксифенил]-2,3-дигидро-1 Н-бензо[de]изохинолин-1,3-диона Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
245
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Ивлев А. А., Егоров Р. Н., Колдаева Т. Ю., Перевалов В. П.

Определенный практический интерес представляет объединение в одну молекулу фрагментов 2-(2H-бензотриазол-2-ил)фенола (УФ-абсорбера) и аминонафталимида (люминофора). В качестве исходного соединения был выбран 3-амино-6-(2Н-бензотриазол-2ил)фенол (1), обладающий слабой основностью, а в качестве ацилирующего агента 4нитронафталевый ангидрид (2). Записаны электронные спектры поглощения и спектры флуоресцениии, измерены квантовые выходы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Ивлев А. А., Егоров Р. Н., Колдаева Т. Ю., Перевалов В. П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The certain practical interest represents association to one molecule of fragments 2-(2H-benzotriazol-2-yl)phenol (UV-absorber) and aminonaphtalemide (luminofore). As initial connection has been chosen 3-amino-6-(2H-benzotriazol-2-yl) the phenol (1) possessing weak basicity, and аs acetyling the agent 4-nitronaphtalic anhydride (2). Electronic spectra of absorption and spectra of fluorescence are written down, quantum yields are measured.

Текст научной работы на тему «Синтез и анализ спектров поглощения и флуоресценции замещенных 2-[4-(2 h-бензотриазол-2-ил)-3-гидроксифенил]-2,3-дигидро-1 Н-бензо[de]изохинолин-1,3-диона»

С И 0 I tl в химии и химической твхнолоши. Том XXIII. 2009. №4 (97)

Предельная ВЧ ЭП к«, уменьшается при увеличении концентрации глицина и хлорукеусной кислоты, рис. 3. Необходимо отметить, что относительные изменения статической ДП (ss,/es(H20)) и времени дипольной релаксации (т,/т(Н20)) в пределах погрешности их определения не зависят от температуры - значения ss/ss(H20) и т,/т(Н20) полученные при температурах 20,40 и 60°С укладываются на единые кривые для водных растворов глицина и хлоруксусной кислоты, рис. 4. В результате обработки рассматриваемых зависимость были получены уравнения, описывающие зависимость статической ДП и времени дипольной диэлектрической релаксации от концентрации глицина и хлоруксусной кислоты в интервале температур 20 - 60°С:

ss = еь(Н20) (1 - А С), (5)

т = т(Н20) (1 + В С), (6)

Для водного раствора глицина А= - 0,282 , В= 1,275. В растворах хлоруксусной кислоты А=0,057 , В= 0,217 . Уравнения (5) и (6) могут быть использованы для оценки значений статической ДП и времени диэлектрической релаксации концентрированных растворов глицина и хлоруксусной кислоты в интервале температур 20 - 60°С.

Библиографические ссылки

1. Ахадов Я.Ю. Диэлектрические свойства бинарных растворов. М.: Наука,

1977. 400 с.

2. Узбеков P.A., Ермаков В.И, Установка СВЧ для измерений диэлектрической проницаемости растворов электролитов. /Журнал физической химии, 1970. Т. 44. №7. С. 1839-1843.

6. 3. Демидов М.В.. Понамарева Т.Н., Барботина H.H. Электропроводность концентрированных; водных растворов хлоруксусной кислоты. // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. [под ред. П.Д. Саркисова и В.Б. Сажина]; / РХТУ им. Д.И. Менделеева М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2007 Т.ХХ1. №3(71). С. 54-57.

УДК 547.791.8:541.14

А. А. Ивлев, Р. Н. Егоров. Т. Ю. Колдаева, В. П. Перевалов

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва; Россия

СИНТЕЗ И АНАЛИЗ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ И ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ЗАМЕЩЕННЫХ 2-[4-(2#-БЕНЗОТРИАЗОЛ-2-ИЛ)-3-ГИДРОКСИФЕНИЛ ] -2,3-ДИГИДРО-1 tf-BEH30[DE] ИЗОХИНОЛ ИИ-1,3-ДИОНА

The certain practical interest represents association to one molecule of fragments 2-(2H-benzotriazol-2-yl)phenol (UV-absorber) and amjnonaphtalemide (luminofore). As initial connection lias been chosen 3-amino-6-(2H- benzotriazol-2-yl) the phenol (1) possessing weak basicity, and as acetyling the agent 4-nitronaphtalic anhydride (2). Electronic spectra of absorption and spectra of fluorescence are written down, quantum yields are measured.

Q II $ X U в химии и химической технологам. Том XXIII. 2009. Ns 4 (97)

4

Определённый практический интерес представляе т объединение в одну молекулу фрагментов 2-(2Н-бензотриазол-2-ил)фенола (УФ-абсорбера) и аминонафталемида (люминофора). В качестве исходного соединения был выбран 3-амино-6-(2Н-бензотриазол-2-ил)фенол (1), обладающий слабой основностью, а в качестве ацшшруюшего агента 4-нитронафталевый ангидрид (2). Записаны электронные спектры поглощения и спектры флуоресценции, измерены квантовые выходы.

Синтез б-нтро-2-[4-(2Н-бензотриазол-2-ил)-3-гидроксифенил]-2,3-дигидро-Щ-бензо|с1е]изохинолин-1,3-диона (3) проводили при кипении суспензии исходных веществ (1) и (2) в уксусной кислоте:

/=\ о,

схн>*+

но

(1) т

Затем 6-нитро-2-[4-(2Н-бензотриазол-2-ил)-3-гидроксифенил]-2,3-дигидро-1Н-бензо[<1е]изохинолин-1,3-дион (3) восстанавливали в 6-амино-2-[4-(2Н-бензотриазол-2-ил)-3-гидроксифенил]-2,3-дигидро-1Н-бензо[с1е]изохинолин-1,3-Дион (4) при кипении суспензии нитросоединения (3) в этаноле с дигид-ратом хлорида олова (И) в концентрированной HCl.

С/Ц/^y-^VA /) Е'°"

но о ^—' но о'

(3)

Полученный 6-амино-2-[4-(2Н-бензотриазол-2-ил)-3-гидрокси-фенил]-2,3-дигидро-1Н-бензо[<1е]изохинолин-1,3-дион (4) был N-проацилирован уксусным ангидридом: о

Строение соединений (3), (4), (5) было подтверждено данными 'Н ЯМР, ПК- и масс- спектрами.

Соединения (4) и (5) были также охарактеризованы электронными спектрами поглощения и спектрами флуоресценции с целью установления влияния остатка нафталемида на базовую структуру 2-(2Н-бензотриазол-2-ил)фенола. На рис. 1 приведены спектры поглощения и флуоресценции 2-феяил-2,3-дигидро-1Н-бензо[>1е]изохинолин-1,3-диона (6), максимум поглощения которого находи тся при 415 нм, а максимум флуоресценции - при 516 нм.

На рис. 2 и 3 представлены спектры поглощения и флуоресценции соединений (7) и (4).

Поглощение соединения (6) незначительно, по сравнению с поглощением соединения (7), при длине волны возбуждения 320 им. Из спектра флуоресценции (рис. 2) можно сделать вывод, что соединение (7) обладает слабой люминесценцией (0,0086) с максимумом при 407 нм (растворитель -ацетонитрил). Максимум флуоресценции соединения (4) батофлорио сдвинут по отношению к соединению (7) и составляет 515 нм (рис.4).

$ С Я в X В в химии и химической технологии. Том XXIII. 2009. № 4 (97)

£ *

-».а

Рис. I. Электронный спектр поглощения п спекгр флуоресценции й-амино-2-фенил-2,3-дигидро-1Н-бето|(1с|изохинолин-13-Днона (6).

Рис. 2. Электронный спектр поглощения и спектр флуоресценции 3-г (2Н-бензотрназол-2-ил)фенил] ацетамида (7).

дрокси-1Ч-[4-

Рис. 3. Электронный спектр поглощения и спектр флуоресценции 6-амимо-2-|4-(2Н-бензотриазш1-2-ил)-3-гидроксифенил|-2^-дипиро-1Н-бензо[<!е|изо-хиноЛ11н-1^-диона (4).

Таким образом, можно сделать вывод, что флуоресценцию соединения (4), по всей видимости, определяет фрагмент 2,3-дигидро-1Н-бензо[с!е]изохинолин-1,3-диона. Соединение (6) при 320 нм практически не поглощает (рис. 1), что указывает на наличие при переходе соединения (4) из основного состояния в возбужденное внутримолекулярного переноса энергии от фрагмента 2-(2Н-бензотриазол-2-ил)фенола к фрагменту 2,3-дигидро-1 Н-бензо[<Зе]изохинолин-1,3-диона.

в Я 0 X О в химии и химической технологии. Том XXIII, 2009. №4(97)

4

Fluorescence 407 nm, violet

Intramolecular energy transfer

UV-absorption 320 nm

Fluorescence 515 nm, green

Рис. 4. Сдвиг максимума флуоресценции. (Пояснении в тексте(.

J \

i ' »

Рнс, 5. Электронный спектр поглощения н спектр флуоресценции 6-(2-фенил-2,3-дигидро-Ш-бензо|е1с|нзохинолин-1,3-дион)ацетамида (8).

Рис. 6. Электронный спектр поглощения н спектр флуоресценции 6-{2-{4-(2Н-бензотриазол-2-нл)-3-гидро|да|фешш]-2,3-дшидро-1Н-бензо|(1е|юохиио-лнн-1,3-диои}ацетамида (5).

С целью изучения влияния фрагмента 2,3-дигидро-1Н-бензо[ёе]изохинолин-1,3-диона на фрагмент 2-(2Н-бензотрназол-2-ил)фенода в соединении (5), были записаны спектры поглощения и флуоресценции 6-(2-фенил)-2,3-дишдро-1Н-бегоо[(1е]изохинолин-1,3-дион) аце-тамида (8) (рис. 5).Максимум поглощения соединения (8) находится при 370

С й 6 X И в химии и химической технологии. Том XXIII, 2009. № 4 (97)

нм. максимум флуоресценции - при 450 нм. На рис. 5 представлен спектр поглощения и флуоресценции соединения (5), зарегистрированный при длине волны возбуждения 320 нм, поскольку, аналогично соединению (4), данная длина волны соответствует минимуму поглощения остатка б-(2-фенил-2;3-дигидро-Щ-бешо[0е]изохи-ноли:и-1,3-дйон)ацетамида (8) в молекуле (5) (рис. 6). Максимум флуоресценции соединения (5) находится при 451 нм, что при сравнении со спектром соединения (7) (рис. 7) дает основание утверждать, что флуорофорной системой в молекуле (5) является фрагмент 2.3-дигидро-1 Н-бензо[ёе]изохинолин-1,3-диона, следовательно в соединении (5) возможен внутримолекулярный перенос энергии аналогично соединению (4).

Fluorescence Intramolecular

Рис. 7. Максимум флуоресценции (Пояснения в тексте)

Квантовый выход флуоресценции соединения (5) (0,038) ниже, чем у соединения (4) (0,121). С одной стороны, это может бьггь объяснено уменьшением эффективности внутримолекулярного переноса энергии вследствие неполного наложения спектров поглощения фрагмента 2,3-дигидро-Ш-беню[с1е]изохинолин-1,3-диона и люминесценции фрагмента 2-(2Н-бензотриазол-2-ил)фенола. С другой стороны, уменьшение квантового выхода можно отнести к снижению электронодонорности аминогруппы в шестом положении остатка 2-феиил-2,3-дигидро-1Н-бензо[<1е]изох.инолин-1,3-диона при переходе от соединения (4) к (5). Из вышеизложенного следует:

• в соединениях (4) и (5) возможен внутримолекулярный перенос энергии;

• присутствие в молекуле УФ-абсорбера фрашента люминофора, в том случае, когда оба остатка при этом не образуют общую хромофорную систему. не сказывается на характеристиках пог лощения образуемого соединения;

• максимум флуоресценции молекулы, содержащей фрагменты УФ-абсорбера и люминофора, определяется излучением последнего, т.е. лежит в видимой области спектра.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.